Undervisningsopplegg – microbit flaskerakett

Nordic Semiconductor publiserte tidlig et undervisningsopplegg der en plasserte en microbit i en flaskerakett. Den brukte en kodeblokk som skrev data fra akselerometeret i microbiten til en fil på microbiten. Deretter måtte dataene hentes ut via et terminalprogram. Litt tungvint, og i tillegg finnes ikke denne blokken lenger. Så om du ønsker å gjøre dette må du programmere et program i micropython som gjør jobben.

Men det finnes en enklere vei rundt ved å bruke radiofunksjonen i microbiten sammen med logg-konsollet.

Til det trenger vi:
– 2 microbit
– batteripakke til microbit
– flaskerakett med muligheten for å ha en microbit med som last
– sykkelpumpe med ballventil
– PC/MAC/Chromebook
– bobleplast
– teip
– limpistol

Kompetansemål naturfag etter 10.trinn
– stille spørsmål og lage hypoteser om naturfaglige fenomener, identifisere avhengige og uavhengige variabler og samle data for å finne svar
– analysere og bruke innsamlede data til å lage forklaringer, drøfte forklaringene i lys av relevant teori og vurdere kvaliteten på egne og andres utforskinger
– utforske, forstå og lage teknologiske systemer som består av en sender og en mottaker
– bruke programmering til å utforske naturfaglige fenomener

Steg 1 – konstruere en flaskerakett med stativ
Det finnes en rekke oppskrifter på nett som viser hvordan en flaskerakett, men det finnes ingen fasit. Jeg tok en 1,5 liter flaske og fant en gummikork som jeg erstattet den opprinnelige skrukorken med. Deretter tok jeg en 0,5 liter flaske som jeg delte i to, og limte bunnen fast på bunnen av den store flasken. Toppen av 0,5 liter flasken bruker jeg som «lasterom» til microbiten som skal foreta målingene av g-krefter.

Deretter laget jeg et stativ som ga meg muligheter til å sette sammen alle delene.

Steg 2 – microbit som skal sendes med raketten
Microbiten som skal sendes med raketten skal registrere g-kreftene og sende dem til en microbit som er på bakken og koblet til en PC. Dermed må de settes opp med samme kanal. Har du flere grupper som jobber, tildel ulike kanaler slik at de ikke kommuniserer med feil.

For at den ikke skal sende unødvendige data, legger vi inn en funksjon som gjør at den ikke setter i gang å registrere data før den mottar informasjon via radio om at den skal starte å logge data.

Her har jeg kun bedt om samlet g-kraft, og jeg ber om at den kjøres 50 000 ganger slik at jeg er sikker på den logger nok forekomster. Ønsker du ulike registreringer, f.eks x, y eller z-aksen legger du inn disse og skiller ved å sende en parameter som forteller hva det er du sender.

Disse sendes til den andre microbiten, som er koblet til PC ved USB kabel og logger data i konsollet ved hjelp av WEBUSB grensesnittet. Les mer om dette her og om datalogging her.

Overfør programmet til microbiten og koble til en batteripakke, og pakk den deretter inn i litt bobleplast slik at den får litt beskyttelse.

Steg 3 – microbit som skal logge data
Den andre microbiten er koblet til en PC med USB kabel, og skal brukes til å logge de dataene som sendes fra den andre microbiten. De må selvfølgelig settes i samme gruppe slik at de kommuniserer.

Deretter sender vi en startkommando til den andre microbiten, slik at den kan begynne å måle data med akselerometeret. For å gjøre det veldig enkelt, sender jeg kommandoen «start».

Den andre microbiten vil nå starte å sende data den har registrert til denne microbiten, som igjen vil kunne logge det i loggkonsollen.

Merk at jeg deler tallet jeg mottar med 1000, da microbiten registrerer microG, ikke vanlige G-krefter.

Steg 5 – testing
På tide å teste at alt fungerer om det skal. Overfør programmene til hver sin microbit. Koble microbit 1 til en batteripakke, og trykke på A tasten på microbit 2. Microbit 1 skal da begynne å registrere data fra akselerometeret og sende det til microbit 2.

Microbit 2 skal ta imot dataene og vise dem i dataloggingskonsollet. Beveg også litt på microbit 1, slik at du ser at den sender data som gjenspeiler bevegelsen.

Steg 6 – fyre av en rakett
På tide å fyre av en skikkelig rakett. Monter microbit 1 i toppen av 0,5 liters flasken, beskyttet av litt bobleplast, og fest den på toppen av raketten. Bruk gjerne litt teip, om du er redd for at den skal løsne.

Fyll den store flasken opp med ca 0,5 liter vann, sett i korken og monter sykkelpumpen og sett alt i stativet, slik at du er klar til å fyre av raketten. Like før den tar av, trykker du inn A-knappen på microbit 2, slik at av loggingen av data begynner. Når trykket er stort nok letter raketten, og dataene blir registrert.

På grafen som er laget utfra dataene den fikk fra microbit 1, så ser vi når den tok av. 2.67 G er den høyeste registrerte kraften på microbiten. Verdiene under 1 er fra den når toppen og kommer tilbake til jorden.

Last ned filen som csv og en kan behandle den videre i Excel.

Og fungerte det? Sjekk selv i videoen under:

Kommentarer er stengt.

Blogg på WordPress.com.

opp ↑

%d bloggere like this: